Metastasi Cerebrali: E se il Sistema Immunitario Costruisse Fortini Segreti nel Cervello?

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di qualcosa di veramente affascinante che sta emergendo nel campo della ricerca oncologica, qualcosa che tocca uno degli argomenti più difficili: le metastasi cerebrali (BrM). Sappiamo tutti che sono tra i tumori più comuni nel cervello e, purtroppo, spesso legati a una prognosi non proprio rosea. Le opzioni di trattamento a volte sono limitate, ed è per questo che capire a fondo cosa succede lì dentro, nel microambiente tumorale del cervello, è fondamentale per trovare nuove armi terapeutiche.

Il Microambiente Tumorale: Un Campo di Battaglia Complesso

Immaginate il tumore non come una massa isolata, ma come un ecosistema complesso, un vero e proprio “microambiente” dove le cellule tumorali convivono e interagiscono con un sacco di altre cellule, incluse quelle del nostro sistema immunitario. Nelle metastasi cerebrali, questo ambiente è ancora più particolare, data la natura “immunologicamente privilegiata” del cervello. Capire chi c’è e cosa fa in questo microambiente è la chiave.

Nel nostro studio, abbiamo analizzato campioni di tessuto di 95 pazienti con metastasi cerebrali derivanti da diversi tumori primari: cancro al polmone, melanoma maligno, cancro al seno, carcinoma renale e cancro del colon. Abbiamo usato tecniche avanzate come il sequenziamento dell’RNA (per vedere quali geni erano attivi) e la profilazione spaziale delle cellule immunitarie (per vedere dove si trovavano queste cellule nel tessuto).

Differenze tra Tumori: Non Tutte le Metastasi Sono Uguali

Una delle prime cose che abbiamo notato è che non tutte le metastasi cerebrali sono uguali dal punto di vista immunitario. Quelle derivanti da cancro al polmone e melanoma tendevano ad avere un’infiltrazione di cellule immunitarie generalmente più alta rispetto a quelle provenienti dal cancro al seno. È come se in alcuni casi il sistema immunitario fosse più “presente” e attivo.

Analizzando i dati del sequenziamento dell’RNA con strumenti bioinformatici (in particolare, MCP-counter), siamo riusciti a “deconvolvere” il mix di cellule presenti e abbiamo identificato sei diverse “classi immunitarie” (da IC1 a IC6) in base al tipo e alla quantità di cellule immunitarie e stromali. Le metastasi in classe IC1 avevano la più bassa infiltrazione generale, mentre le altre classi mostravano mix diversi e più ricchi di cellule T, cellule B e cellule dendritiche.

La Scoperta Sorprendente: Le Strutture Linfoidi Terziarie (TLS)

Ed ecco la parte più intrigante. Analizzando le “firme” genetiche, abbiamo trovato indicazioni della presenza di qualcosa chiamato Strutture Linfoidi Terziarie (TLS) in circa un terzo dei campioni, soprattutto, ancora una volta, in quelli derivati da cancro al polmone e melanoma.

Ma cosa sono queste TLS? Immaginatele come dei piccoli “quartier generali” o “centri di addestramento” del sistema immunitario che si formano ectopicamente, cioè dove normalmente non dovrebbero esserci, come all’interno di un tumore. Sono aggregati organizzati di cellule linfoidi (linfociti T, linfociti B organizzati in centri germinativi) e cellule stromali, che assomigliano molto ai linfonodi. La loro presenza è stata associata a una migliore risposta all’immunoterapia e a una prognosi migliore in diversi tipi di cancro al di fuori del cervello (melanoma, polmone, rene, sarcomi). Ma nel contesto delle metastasi cerebrali, il loro ruolo era ancora tutto da scoprire.

Per confermare che non si trattava solo di segnali genetici, ma di strutture fisiche reali, abbiamo usato una tecnica chiamata immunofluorescenza multiplex (mIF) su 60 dei nostri campioni. Questa tecnica ci permette di “colorare” diverse proteine contemporaneamente sullo stesso vetrino e vedere dove si trovano le cellule. Abbiamo usato un pannello di 7 marcatori per identificare cellule T (CD3), cellule B (CD20), cellule dendritiche mature (Lamp3), macrofagi (CD163), cellule endoteliali (vWF) e cellule tumorali (pan-citocheratina o MelA).

Ebbene sì, abbiamo confermato la presenza di aggregati linfoidi organizzati, simili a TLS, proprio lì, nel tessuto delle metastasi cerebrali! Abbiamo visto chiaramente gruppi di linfociti B (CD20+) e T (CD3+) vicini ai vasi sanguigni, a volte con la presenza di cellule dendritiche Lamp3+, che indicano una certa maturità della struttura. Ancora una volta, queste strutture erano più evidenti nelle metastasi da cancro al polmone. Abbiamo anche validato la frequenza di queste strutture in una coorte indipendente di 53 pazienti con metastasi cerebrali da melanoma, trovando caratteristiche indicative di TLS nel 42% dei campioni.

Cosa Succede nelle Metastasi con TLS?

Ok, abbiamo trovato queste strutture, ma cosa significa? Analizzando le differenze nell’espressione genica tra le metastasi classificate come TLS-positive e TLS-negative (basandoci sia sulla firma genica che sull’immunofluorescenza), abbiamo visto cose molto interessanti.
Le metastasi TLS-positive mostravano:

• Una forte espressione di geni legati agli anticorpi (immunoglobuline IG), suggerendo un’attiva risposta umorale da parte delle cellule B/plasmacellule.
• Maggior espressione di marcatori dei linfociti B (come MS4A1, CD79A) e dei linfociti T (CD3D, CD28, ICOS, CTLA4).
• Maggior espressione di marcatori di attività citotossica (GZMA, GZMB, GZMH, GZMK), indicando che i linfociti T killer erano probabilmente più attivi.
• Maggior espressione di geni per la costimolazione, l’attivazione e persino l’esaurimento immunitario (come PD-1, PD-L1, CTLA-4). Questo suggerisce un ambiente immunologicamente molto dinamico, con segnali sia di attacco che di regolazione.
• Maggior espressione di chemocine come CXCL9 e CXCL10, note per attrarre linfociti T CD8+ nel tumore.
• Maggior espressione di Linfotossina Beta (LTß), una molecola importante per lo sviluppo e il mantenimento delle strutture linfoidi.

In pratica, sembra che la presenza di TLS sia associata a una risposta immunitaria adattativa più robusta, sia umorale che cellulo-mediata, proprio all’interno della metastasi cerebrale.

La Domanda Cruciale: Le TLS Fanno la Differenza per i Pazienti?

Questa è forse la scoperta più importante. Ci siamo concentrati sui pazienti con metastasi cerebrali da cancro al polmone, il gruppo più numeroso nel nostro studio. Abbiamo diviso i pazienti in due gruppi in base al livello della firma genica TLS (alto vs basso) e abbiamo guardato la loro sopravvivenza complessiva (OS) dopo la diagnosi della metastasi cerebrale.

I risultati sono stati incoraggianti: i pazienti nel gruppo con firma TLS alta hanno mostrato una sopravvivenza significativamente più lunga (p=0.0095). Abbiamo voluto verificare questo dato in una coorte indipendente di pazienti con metastasi cerebrali da cancro al polmone pubblicata da altri ricercatori [43], e anche lì abbiamo trovato un’associazione simile: sopravvivenza più lunga per i pazienti con firma TLS alta (p=0.028). Questa associazione positiva con la sopravvivenza si manteneva anche considerando solo i pazienti con carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC).

Un altro dato interessante è emerso guardando ai trattamenti precedenti. Sembra che le firme TLS alte fossero più comuni nei pazienti che non avevano ricevuto chemioterapia sistemica prima dell’intervento per la metastasi cerebrale (p=0.00835). Questo suggerisce che forse i trattamenti precedenti possono influenzare la formazione o il mantenimento di queste strutture immunitarie.

Infine, un’analisi statistica multivariata, che teneva conto di altri fattori come età, sesso, tipo istologico, presenza di altre metastasi e stato di trattamento, ha confermato che lo stato TLS era un predittore indipendente significativo per la sopravvivenza (p=0.001).

Cosa Significa Tutto Questo e Quali Sono i Prossimi Passi?

Questi risultati sono entusiasmanti perché aprono nuove prospettive. Suggeriscono che, anche nel microambiente complesso e “protetto” del cervello, il sistema immunitario può organizzarsi in strutture complesse come le TLS per combattere le metastasi. E questa organizzazione sembra avere un impatto positivo sulla prognosi dei pazienti, almeno per quelli con cancro al polmone.

Ciò solleva molte domande:

• Le TLS potrebbero essere usate come biomarcatore per predire quali pazienti avranno una prognosi migliore?
• La presenza di TLS potrebbe indicare quali pazienti potrebbero rispondere meglio all’immunoterapia (come gli inibitori dei checkpoint immunitari)? La maggiore espressione di geni come PD-1 e PD-L1 nelle metastasi TLS+ potrebbe suggerirlo.
• Possiamo trovare modi per indurre o potenziare la formazione di TLS nelle metastasi cerebrali come strategia terapeutica?

Certo, il nostro studio ha dei limiti: il numero di campioni per ogni tipo di tumore non è enorme, è uno studio retrospettivo e c’è sempre il problema dell’eterogeneità all’interno dei tumori. Serviranno studi più ampi, prospettici e con dati clinici più dettagliati, soprattutto riguardo alla risposta all’immunoterapia. Tecniche come la trascrittomica e la proteomica spaziale potrebbero aiutarci a capire ancora meglio cosa succede esattamente all’interno e intorno a queste TLS.

In conclusione, abbiamo gettato un po’ di luce sulla diversità immunitaria delle metastasi cerebrali e abbiamo identificato le TLS come attori potenzialmente importanti in questo scenario. La loro associazione con una migliore sopravvivenza nei pazienti con metastasi da cancro al polmone è un segnale promettente che merita sicuramente ulteriori indagini. È un passo avanti nella comprensione di questa malattia complessa e nella ricerca di trattamenti più efficaci.

Fonte: Springer